i
PADI VARIETAS UNGGUL
TITIN BUDI WAHYUTI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
iii
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Hubungan Karakter Morfologi dan Fisiologi dengan Hasil dan Upaya Meningkatkan Hasil Padi Varietas Unggul adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir disertasi ini.
Bogor, Agustus 2012
v
TITIN BUDI WAHYUTI. Relationship of Morphological and Physiological Characters with Yield and Efforts to Increase Yield of Various Types of Rice Cultivars. Under direction of BAMBANG SAPTA PURWOKO as chairman, AHMAD JUNAEDI, SUGIYANTA, and BUANG ABDULLAH as members of the advisory committee.
The objective of the research was to study relationship between morphological and physiological traits with yield and its components and the cultivation effort to increase grain yield of various types of rice cultivars. Experiment was conducted at Muara Experimental Station, Indonesian Center for Rice Research, Bogor, and at Babakan Experiment Station, University Farm IPB, Bogor, from June 2010 until November 2011. The study consisted of 4 experiments. The first experiment was conducted from June until December 2010 to study morphological characters and agronomy of various types of rice cultivars. The results showed that the top three leaves of new plant type (NPT) were better than those of local varieties (LV), improved new varieties (INV), and hybrid varieties. NPT and hybrids showed erect leaf characteristics and LV had droopy leaf characteristics. The sink capacity in NPT and hybrids was larger than that of INV and LV, but filled grains percentage in the NPT were lower than that of INV and LV. The highest yield was achieved by B11143 line (6.93 tons dry grain ready to mill/ha). The second experiment was conducted from December 2010 until May 2011. The objective of the research was to determine relationship between physiological characteristics with yield and its components in improved rice varieties. The results showed that physiological characteristics of NPT and hybrids were better than LV and INV. The physiological characters of NPT were high in photosynthetic rate, crop growth rate (CGR), and net assimilation rate (NAR) which was maintaned until seed filling stage. The highest yield was achieved by B11143 line (7.32 tons dry grain ready to mill /ha). The higher grain yield was caused by difference in physiological characteristics. The CGR, NAR, chlorophyll, and sugar content were correlated with yield components and yield. The third experiment was conducted from July until November 2011, to study plant spacing to increase yield of various types of rice cultivars. The result showed that yield was enhanced and the best was achieved by plant spacing of 15 cm x 30 cm in Ciherang, Maro, and B11143, while Pandan Wangi was not influenced by plant spacing. The fourth experiment was conducted from May until October 2011, to study nitrogen management to increase yield of various types of rice cultivars. The result showed that increase in nitrogen fertilization increased yield of all varieties. In the N management study, the highest yield was achieved by Ciherang, B11143 and Maro varieties at 125 kg N/ha, while Pandan Wangi at 100 kg N/ha. There was a positive correlation between yield and nitrogen absorbtion and content. Maro varieties at 125 N/ha showed higher absorption and agronomy efficiency (87.9% and 31 kg grain/kg N respectively).
vii
TITIN BUDI WAHYUTI. Hubungan Karakter Morfologi dan Fisiologi dengan Hasil dan Upaya Meningkatkan Hasil Padi Varietas Unggul. Dibimbing oleh BAMBANG SAPTA PURWOKO sebagai ketua, AHMAD JUNAEDI, SUGIYANTA, dan BUANG ABDULLAH sebagai anggota komisi pembimbing.
Peningkatan produksi dan produktivitas padi yang terjadi di Indonesia dari tahun ke tahun sejalan dengan perkembangan varietas padi unggul. Padi varietas unggul yang dihasilkan oleh pemulia menunjukkan peran yang nyata terhadap peningkatan produktivitas padi di Indonesia, karena mempunyai potensi hasil yang tinggi. Potensi hasil tinggi dihasilkan dari perbaikan karakter morfologi dan fisiologi tanaman. Keunggulan potensi hasil pada padi varietas unggul belum sepenuhnya dapat dicapai, bahkan senjang hasil aktual sangat bervariasi, sehingga diperlukan upaya untuk meningkatkan hasil aktual atau mendekati potensi hasil.
Penelitian untuk mempelajari hubungan karakter morfologi, agronomi, dan fisiologi dengan komponen hasil dan hasil padi varietas unggul telah dilakukan di kebun percobaan Balai Besar Penelitian Tanaman Padi, Muara Bogor pada bulan Juni 2010 sampai Mei 2011. Percobaan menggunakan rancangan acak kelompok dengan empat ulangan dan menggunakan 12 varietas unggul sebagai perlakuan. Varietas yang digunakan adalah Rojolele, Pandan Wangi (varietas unggul lokal/VUL), IR 64 dan Ciherang (varietas unggul baru/VUB), Fatmawati, Cimelati, galur BP 360 dan B11143 (padi tipe baru/PTB) dan Maro, Rokan, SL-8 SHS, dan PP1 (hibrida). Analisis karakter morfologi dan agronomi hasil penelitian menunjukkan bahwa karakter tiga daun bagian atas PTB lebih baik dibandingkan dengan VUL, VUB, dan hibrida. Karakter daun VUB, PTB dan hibrida tegak, sedangkan VUL memiliki daun terkulai. Kapasitas sink pada PTB dan hibrida lebih besar dibanding VUB dan VUL, tetapi memiliki persentase gabah isi yang lebih rendah. Hasil tertinggi dicapai oleh Galur B11143 (6.93 ton gabah kering giling (GKG)/ha). Hasil yang lebih tinggi disebabkan oleh perbedaan karakter morfologi dan agronomi setiap varietas. Analisis hubungan karakter fisiologi dengan komponen hasil dan hasil menunjukkan PTB dan hibrida memiliki karakter fisiologi yang lebih baik dibandingkan VUB dan VUL. PTB memiliki laju fotosintesis, laju pertumbuhan relatif (LPR), dan laju asimilasi bersih (LAB) yang tetap tinggi sampai tahap pengisian biji. PTB galur B11143 memberikan hasil tertinggi (7.32 ton GKG/ha). Hasil tersebut disebabkan oleh perbedaan karakter fisiologi setiap varietas. Hasil gabah secara nyata berkorelasi positif dengan LPR, LAB, kandungan klorofil, dan gula.
viii
Ciherang, Maro, dan galur B11143. Varietas Pandan Wangi tidak responsif terhadap berbagai jarak tanam.
Penelitian untuk mempelajari pengelolaan hara N terhadap hasil padi varietas unggul telah dilaksanakan di Laboratorium Lapangan Riset Padi Babakan University Farm IPB, Bogor, pada bulan Mei sampai bulan September 2011. Penelitian menggunakan rancangan petak terpisah dengan 3 ulangan. Sebagai petak utama adalah 5 pengelolaan hara N yaitu dosis (kg N/ha) dan waktu aplikasi (pupuk dasar =Pd, anakan aktif = Aa, primordia =Pr, awal pembungaan= Ap) : tanpa pupuk N, 75 kg N/ha : 25 Pd, 25 Aa, 25 Pr, 100 kg N/ha : 25 Pd, 40 Aa, 35 Pr, 125 kg N/ha: 25 Pd, 50 Aa, 30 Pr, 20 Ap, 150 kg N/ha : 25 Pd, 60 Aa, 40 Pr, 25 Ap. Sebagai anak petak adalah varietas padi yaitu Pandan Wangi, Ciherang, galur B11143, dan Maro. Hasil penelitian menunjukkan pengelolaan hara N secara nyata meningkatkan hasil. Pemupukan dosis 125 kg N/ha dapat meningkatkan hasil GKG pada varietas Ciherang, Maro, dan B11143. Pandan Wangi mencapai hasil GKG tertinggi pada dosis 100 kg N/ha. Terdapat korelasi positif antara kandungan dan serapan hara N dengan hasil. Varietas Maro pada pemupukan 125 kg N/ha menghasilkan nilai efisiensi penyerapan (87.9%) dan efisiensi agronomi (31 kg gabah/kg N) tertinggi. Berdasarkan hasil 4 percobaan maka dapat disimpulkan bahwa karakter kanopi daun, tinggi tanaman, kapasitas anakan, dan kapasitas sink merupakan penyebab perbedaan hasil pada padi varietas unggul. Laju pertumbuhan relatif (LPR), laju asimilasi bersih (LAB), dan kapasitas source merupakan karakter fisiologi yang berkorelasi dengan hasil. PTB galur B11143 mempunyai karakter fisiologi yang lebih baik, dan memberikan hasil yang lebih tinggi. Jarak tanam model tegel 15 cm x 30 cm dapat mengoptimalkan karakter morfologi dan fisiologi varietas Ciherang, Maro, dan galur B11143 untuk mencapai hasil tertinggi. Pengelolaan hara N dengan dosis 125 kg N/ha dengan dosis dan waktu aplikasi : 25 kg N/ha sebagai pupuk dasar, 50 kg N/ha saat anakan aktif, 30 kg N/ha saat primordia, dan 20 kg N/ha pada awal berbunga memberikan hasil tertinggi untuk varietas Ciherang, B11143, dan Maro.
ix
©
Hak Cipta milik IPB, tahun 2012
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
xi
PADI VARIETAS UNGGUL
TITIN BUDI WAHYUTI
Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor
pada Mayor Agronomi dan Hortikultura
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
xii
Penguji pada Ujian Tertutup : Dr. Ir. Iskandar Lubis, MS Dr. Ir Purwono, MS
Penguji pada Ujian Terbuka : Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, M.Agr
xiii
Nama NIM
Program Studi
: : :
Unggul
Titin Budi Wahyuti A262080021
Agronomi dan Hortikultura
Disetujui
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Bambang Sapta Purwoko, M.Sc. Ketua
Dr. Ir. Ahmad Junaedi, M.Si. Anggota
Dr. Ir. Sugiyanta, M.Si. Anggota
Dr. Ir. Buang Abdullah, M.Sc. Anggota
Mengetahui
Ketua Mayor Agronomi dan Hortikultura
Prof. Dr. Ir. Munif Ghulamahdi, M.S.
Tanggal Ujian : 2 Agustus 2012
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr
xv
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas kasih dan anugerah-Nya sehingga disertasi ini dapat diselesaikan. Disertasi ini disusun berdasarkan hasil penelitian, dengan judul Hubungan Karakter Morfologi dan Fisiologi dengan Hasil dan Upaya Meningkatkan Hasil Padi Varietas Unggul. Terimakasih penulis ucapkan kepada Prof. Dr. Ir. Bambang Sapta Purwoko, MSc sebagai ketua, Dr. Ir. Ahmad Junaedi, MSi., Dr. Ir. Sugiyanta MSi., dan Dr. Ir. Buang Abdullah, MSc selaku anggota komisi pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu untuk membimbing, mengarahkan, dan memotivasi selama penelitian hingga selesainya penyusunan disertasi. Terimakasih kepada Dr. Desta Wirnas, SP, M.Si, Dr. Ir. Iskandar Lubis MS, Dr. Ir Purwono, MS (penguji ujian kualifikasi dan ujian tertutup), Prof. Dr. Ir. Munif Ghulamahdi, M.S. (Ketua PS AGH), Prof. Dr. Dadang, MSc (Wakil Dekan Faperta) atas semua saran dan arahannya.
Ucapan terimakasih juga disampaikan kepada Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan RI atas beasiswa, Koordinator Kopertis Wilayah IX Sulawesi, dan Rektor Universitas Sintuwu Maroso Poso yang telah memberikan kesempatan penulis untuk melanjutkan pendidikan pascasarjana di IPB. Kepada Rektor IPB, Dekan Sekolah Pascasarjana, Ketua dan staf pengajar Program Studi Agronomi dan Hortikultura IPB, disampaikan terimakasih atas kesempatan yang diberikan untuk mengikuti program S3. Kepada Ir. Endang Suhartatik, M.Si dan KP Balai Besar Penelitian Padi, Muara, Bogor disampaikan terimakasih atas bantuan sehingga penelitian I dan II terlaksana. Terimakasih penulis sampaikan kepada kepala KP Laboratorium Lapangan Riset Padi Babakan, IPB yang telah membantu pada penelitian III dan IV. Kepada rekan-rekan mahasiswa pascasarjana AGH juga disampaikan terimakasih atas kebersamaan dan motivasinya selama studi.
xvi
T, ST., terimakasih atas segala dukungan dan doanya. Akhirnya terimakasih penulis sampaikan kepada suami Dr. Ir. Mobius Tanari MP dan ketiga anakku tercinta Mutty Claudia Dewinda, Neyman Pearson Tanari, dan Lala Deyna Ezrani atas cinta kasih, ketabahan, dan dukungan doanya.
Semoga disertasi ini dapat berguna bagi pembaca dan pengembangan ilmu pengetahuan di bidang pertanian.
Bogor, Agustus 2012
Titin Budi Wahyuti
xvii
Penulis dilahirkan di Semarang pada tanggal 3 April 1964 dari ayah Almarhum Wasiman Sukardjono dan ibu almarhumah Sunarsih. Penulis merupakan putri ke tiga dari tujuh bersaudara. Penulis telah menikah dengan Dr. Ir. Mobius Tanari, MP dan dikaruniai tiga orang anak yaitu Mutty Claudia Dewinda, Neyman Pearson Tanari, dan Lala Deyna Ezrani.
Pendidikan sarjana ditempuh di Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Tadulako Palu dan lulus pada tahun 1990. Pendidikan Pascasarjana ditempuh di Program Studi Agronomi Pascasarjana, Universitas Gadjah Mada, Yogjakarta dan lulus pada tahun 1999. Kesempatan untuk melanjutkan ke program doktor pada Mayor Agronomi dan Hortikultura, Sekolah Pascasarjana IPB diperoleh pada tahun 2008 dengan beasiswa dari Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Nasional RI.
xix Rumusan Masalah ………. Tujuan dan Manfaat Penelitian ………... Hipotesis ………. Ruang Lingkup Penelitian ………
TINJAUAN PUSTAKA ………. Perkembangan Varietas Unggul Padi Sawah ……….. Karakter Morfologi dan Agronomi Padi Varietas Unggul ……….. Karakter Fisiologi dan Hubungannya dengan Hasil ……… Upaya Peningkatan Produktivitas Padi Varietas Unggul ………… Jarak Tanam ……… Pengelolaan Hara Nitrogen ……….
KEADAAN UMUM TEMPAT PENELITIAN ……….
KARAKTER MORFOLOGI DAN AGRONOMI PADI VARIETAS UNGGUL ………... Pelaksanaan Percobaan ………... Variabel yang Diamati ……… Analisis Data………. Hasil dan Pembahasan ……… Hasil Sidik Ragam ……….. Karakter Morfologi Padi Varietas Unggul ………. Karakter Agronomi Padi Varietas Unggul ……….. Kesimpulan ……….
HUBUNGAN KARAKTER FISIOLOGI DENGAN KOMPONEN HASIL DAN HASIL PADI VARIETAS UNGGUL ……...
xx
Waktu dan Tempat ……….. Metode Percobaan ……….. Pelaksanaan Percobaan ………... Variabel yang Diamati ……….. Analisis Data ………. Hasil dan Pembahasan ……… Hasil Sidik Ragam ……….. Karakter Produksi Bahan Kering ……… Karakter Fisiologi dari Bobot Kering Tanaman ………….. Karakter Fisiologi Daun dan Batang ………... Karakter Fotosintesis ……….. Karakter Fisiologi Malai ………. Komponen Hasil dan Hasil ………. Hubungan antara Karakter Produksi Bobot Kering dengan Komponen Hasil dan Hasil ………. Hubungan antara Karakter Fisiologi Bobot Kering dengan Komponen Hasil dan Hasil ……… Hubungan antara Karakter Fisiologi Daun dan Batang dengan Komponen Hasil dan Hasil ……… Hubungan antara Karakter Fotosintesis dengan Komponen Hasil dan Hasil ……… Hubungan antara Komponen Hasil dengan Hasil ……….. Kesimpulan ……….
xxi
Abstrak ……… Abstract ………. Pendahuluan ……… Bahan dan Metode ……….. Waktu dan Tempat ……….. Metode Percobaan ……….. Pelaksanaan Percobaan ………... Variabel yang Diamati ……… Analisis Data ………. Hasil dan Pembahasan ……… Rekapitulasi Hasil Sidik Ragam ………. Kandungan N Tanah ………... Variabel Pertumbuhan ……… Kandungan dan Serapan Hara N Tajuk dan N Malai ……. Komponen Hasil dan Hasil ………... Efisiensi Penggunaan Pupuk N ………... Hubungan antara Variabel Pertumbuhan dengan Kandungan dan Serapan Hara N Tajuk dan Malai………… Hubungan antara Komponen Hasil dan Hasil dengan Kandungan dan Serapan Hara N Tajuk dan Malai ………... Kesimpulan ……….
PEMBAHASAN UMUM ………..
KESIMPULAN DAN SARAN ………...
DAFTAR PUSTAKA ………
LAMPIRAN ………...
117 117 118 119 119 119 120 121 122 122 122 124 124 129 135 142
143
144 145
147
157
159
xxiii
Hasil analisis tanah KP Muara dan KP Babakan ………
Data iklim lokasi penelitian pada bulan Juni 2010 –November 2011..
Panjang, lebar dan sudut tiga daun bagian atas tanaman padi varietas unggul ………...
Distribusi vertikal tiga daun bagian atas tanaman padi varietas unggul ………..
Diameter batang bagian bawah dan bagian atas padi varietas unggul.
Panjang malai, jumlah cabang primer dan sekunder malai, dan kepadatan malai padi varietas unggul ……….
Panjang, lebar, dan ketebalan gabah padi varietas unggul ………….
Jumlah anakan pada tahap anakan maksimum dan persentase anakan produktif padi varietas unggul ……….
Luas daun pada tahap anakan maksimum, berbunga, dan pengisian biji padi varietas unggul ……….
Umur berbunga dan panen padi varietas unggul ……….
Komponen hasil padi varietas unggul ……….
Hasil dan indeks panen padi varietas unggul...
Bobot kering tanaman tahap anakan maksimum, berbunga, dan pengisian biji padi varietas unggul ……….
Akumulasi dan transportasi bobot kering per rumpun pada tahap berbunga padi varietas unggul ……….
Nisbah bobot kering tajuk-akar pada tahap anakan maksimum, berbunga, dan pengisian biji padi varietas unggul………..
Indeks luas daun (ILD) pada tahap anakan maksimum, berbunga, dan pengisian biji padi varietas unggul………
Laju pertumbuhan relatif (LPR) pada tahap anakan maksimum, berbunga, dan pengisian biji padi varietas unggul ……….
xxiv
Laju pertumbuhan sink setelah berbunga (HSB) padi varietas unggul………
Karakter fisiologi daun padi varietas unggul ………..
Tebal batang bagian bawah dan bagian atas padi varietas unggul ….
Laju fotosintesis daun bendera pada tahap anakan maksimum, berbunga, dan pengisian biji padi varietas unggul ………..
Kandungan gula tahap berbunga pada padi varietas unggul …………
Kandungan gula tahap pengisian biji pada padi varietas unggul ……
Karakter fisiologi leher malai padi varietas unggul ………
Kandungan pati pada malai 10 hari setelah berbunga (HSB) dan 20 HSB padi varietas unggul ………
Komponen hasil padi varietas unggul ……….
Hasil dan indeks panen padi varietas unggul ……….
Korelasi antara karakter produksi bobot kering dengan hasil dan komponen hasil padi varietas unggul ……….
Pengaruh langsung dan tidak langsung karakter fisiologi produksi bobot kering terhadap hasil ………..
Korelasi antara karakter fisiologi bobot kering dengan hasil dan komponen hasil padi varietas unggul ………..
Pengaruh langsung dan tidak langsung karakter fisiologi bobot kering terhadap hasil ………
Korelasi antara karakter fisiologi daun dan tebal batang dengan komponen hasil dan hasil padi varietas unggul ………..
Pengaruh langsung dan tidak langsung karakter fisiologi daun bendera dan batang terhadap hasil ………..
Korelasi antara karakter fotosintesis dengan komponen hasil dan hasil padi varietas unggul ………
xxv
Korelasi antara karakter komponen hasil dengan hasil padi varietas unggul ………..
Pengaruh langsung dan tidak langsung karakter komponen hasil terhadap hasil dan indeks panen …….………...
Rekapitulasi hasil sidik ragam variabel pertumbuhan, komponen hasil dan hasil percobaan pengaruh jarak tanam dan varietas ………
Pengaruh perlakuan jarak tanam, varietas, dan interaksi terhadap jumlah anakan pada tahap anakan maksimum dan persentase anakan produktif ………..
Pengaruh perlakuan jarak tanam, varietas, dan interaksi terhadap indeks luas daun (ILD) pada tahap anakan maksimal, berbunga, dan pengsian biji ………
Pengaruh perlakuan jarak tanam, varietas, dan interaksi terhadap jumlah malai per rumpun dan per m2 ……….
Pengaruh jarak tanam dan varietas terhadap jumlah gabah per malai, persentase gabah isi, dan bobot 1000 butir ……….
Pengaruh perlakuan jarak tanam, varietas, dan interaksi terhadap hasil gabah per rumpun ………..
Pengaruh perlakuan jarak tanam, varietas, dan interaksi terhadap hasil ……….………
Pengaruh perlakuan jarak tanam dan varietas terhadap indeks panen ………... Korelasi antara variabel pertumbuhan dan komponen hasil dengan hasil………...
Perlakuan dosis dan waktu aplikasi pupuk N ……….
Rekapitulasi hasil sidik ragam variabel pertumbuhan, komponen hasil, dan hasil percobaan pengelolaan hara N dan varietas ………..
Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap kandungan N tanah ………
Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap jumlah anakan pada tahap anakan maksimum dan persentase anakan produktif…….
xxvi
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
Pengaruh pengelolaan hara N, varietas, dan interaksi terhadap bobot kering tahap anakan maksimum, berbunga, dan pengisian biji ……...
Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap kandungan N tajuk pada tahap anakan maksimum, berbunga, dan pengisian biji …
Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap kandungan N tajuk dan N malai pada tahap panen ………
Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap serapan N tajuk pada tahap anakan maksimum, berbunga, dan pengisian biji ………
Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap serapan N tajuk dan N malai pada saat panen ………...
Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap jumlah malai, persentase gabah isi dan bobot 1000 butir ………..
Pengaruh perlakuan pengelolaan hara N, varietas, dan interaksi terhadap jumlah gabah per malai ………
Pengaruh perlakuan pengelolaan hara N, varietas, dan interaksi terhadap hasil ubinan ……….
Pengaruh perlakuan pengelolaan hara N, varietas, dan interaksi terhadap hasil ………...
Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap indeks panen ….
Efisiensi penyerapan dan efisiensi agronomi N padi varietas unggul.
Korelasi antara variabel pertumbuhan dengan kandungan dan serapan hara N tajuk dan malai ………....
Korelasi antara komponen hasil dan hasil dengan kandungan dan serapan hara N tajuk dan malai ………...
128
130
132
133
134
135
136
138
139
141
143
144
xxvii
Bagan alir penelitian……….
Gejala awal munculnya penyakit pada daun ujung menguning dan mengering ………
Keadaan tanaman pada tahap berbunga yang terserang penyakit HDB ………
Serangan HDB pada PTB galur BP360 tahap berbunga……….
Serangan HDB pada hibrida varietas Rokan tahap berbunga ………
Serangan HDB pada hibrida varietas SL8-SHS tahap berbunga …...
Serangan HDB pada hibrida varietas PP1 tahap berbunga …………
Pola jumlah anakan per rumpun berdasarkan umur tanaman padi varietas unggul……….
Pola luas daun per rumpun berdasarkan umur tanaman padi varietas unggul ...
Pola bobot kering berdasarkan umur tanaman padi varietas unggul ...
Indeks luas daun berdasarkan umur tanaman padi varietas unggul …
Laju pertumbuhan relatif berdasarkan umur tanaman padi varietas unggul ………..
Laju asimilasi bersih berdasarkan umur tanaman padi varietas unggul ………..
Laju pertumbuhan sink pada tahap pengisian biji padi varietas unggul ………..
Hasil gabah pada perlakuan jarak tanam dan varietas ………
Jumlah gabah per malai pada pengelolaan N dan varietas………….
Hasil GKG pada pengelolaan N dan varietas ……….
xxix
Halaman
1
2
3
4
Karakter penting padi varietas unggul ………
Rekapitulasi hasil sidik ragam karakter morfologi dan agronomi padi varietas unggul ………
Metode analisis kandungan gula, pati, dan klorofil……….
Rekapitulasi hasil sidik ragam karakter fisiologi komponen hasil, dan hasil padi varietas unggul ……….
169
172
174
PENDAHULUAN
Latar BelakangProduksi padi di Indonesia perlu ditingkatkan untuk memenuhi
bertambahnya permintaan pangan yang disebabkan oleh pertumbuhan populasi
penduduk. Produksi dan produktivitas padi nasional dalam sepuluh tahun
terakhir terus mengalami peningkatan. Produksi padi tahun 2000 adalah 51.89
juta ton dan pada tahun 2009 mencapai 64.32 juta ton gabah kering giling (GKG)
atau terjadi peningkatan rata-rata setiap tahunnya sebesar 1.3 juta ton GKG dan
tumbuh rata-rata 2.45% per tahun. Produktivitas padi tahun 2000 adalah 4.40
ton/ha dan pada tahun 2009 mencapai 4.99 ton/ha dengan rata-rata peningkatan
0.06 ton/ha dan pertumbuhan rata-rata 1.42% per tahun (BPS 2010). Namun
peningkatan produktivitas tersebut cenderung mengalami pelandaian. Menurut
Abdullah et al. (2008a) hal ini disebabkan antara lain telah tercapainya potensi hasil optimum varietas unggul baru (VUB) padi yang telah ditanam petani.
Penggunaan padi varietas unggul sangat berperan dalam peningkatan
produksi dan produktivitas padi nasional. Potensi padi varietas unggul yang telah
dilepas oleh pemerintah Indonesia cukup tinggi yaitu berkisar 6 – 12 ton/ha.
Varietas padi unggul yang mendominasi areal pertanaman padi di Indonesia
adalah varietas unggul baru, yaitu Ciherang mencapai 31.3% dan IR64 mencapai
23.6% dari areal penanaman (Anonim 2007). Potensi hasil dari kedua varietas
tersebut lebih tinggi dibanding unggul lokal yaitu 5 - 6 ton/ha (Daradjat et al. 2001), dan ini lebih rendah bila dibandingkan potensi hasil padi tipe baru (PTB)
dan padi hibrida. Padi tipe baru pada kondisi lingkungan yang ideal mempunyai
potensi hasil 30 - 50% lebih tinggi dibanding varietas unggul baru (Peng et al. 1994). Khush (1999) menyatakan PTB adalah suatu genotipe dengan arsitektur
tanaman tertentu yang dapat menghasilkan sekitar 12.5 ton/ha atau mencapai
25% lebih tinggi dibanding varietas berdaya hasil tinggi yang ada. Varietas padi
hibrida di Indonesia dengan nilai heterosis tinggi mempunyai daya hasil 15 - 20%
lebih tinggi dibandingkan varietas padi inbrida terbaik (Satoto dan Suprihatno
2008).
Upaya peningkatan produktivitas padi melalui pengembangan padi
kelemahan. Permasalahan yang dihadapi antara lain ekspresi heterosis yang tidak
stabil pada padi hibrida, dan masih rendahnya persentase gabah isi (Yang et al.
2007; Satoto dan Suprihatno 2008). Abdullah et al. (2008b) menyatakan
kehampaan yang tinggi merupakan sifat utama yang menyebabkan PTB memiliki
potensi hasil yang tidak sesuai dengan yang diharapkan.
Kemampuan suatu varietas unggul dengan potensi hasil tinggi berbeda
dengan varietas unggul lainnya berdasarkan karakter morfologi dan fisiologinya.
Beberapa studi di lapangan telah dilaksanakan meliputi mekanisme yang berperan
pada potensi hasil tinggi pada padi varietas unggul. Dilaporkan bahwa banyak
sifat morfologi dan fisiologi berperan terhadap potensi hasil tinggi. Sifat
morfologi dan fisiologi berpengaruh terhadap potensi hasil padi seperti ukuran
sink yang lebih besar (jumlah gabah banyak) (Jun et al. 2006; Katsura et al. 2007), indeks luas daun (ILD) yang lebih tinggi, durasi luas daun lebih lama,
tingkat fotosintesis lebih tinggi, senesen daun lebih lambat, dan tahan rebah
(Wang et al. 2002), akumulasi biomasa lebih besar sebelum pembungaan, dan lebih banyak translokasi karbohidrat dari organ vegetatif ke malai selama periode
pengisian biji (Katsura et al. 2007). Menurut Zhang et al. (2009) hasil yang tinggi pada padi super di China karena memiliki karakter ukuran sink besar, biomasa akar dan tunas lebih besar, densitas panjang akar lebih besar, aktivitas
oksidasi akar dan kandungan zeatin dan zeatin ribosida akar lebih tinggi.
Hasil biji ditentukan oleh produksi biomas dan indeks panen (IP). Secara
teori perbaikan hasil biomas atau IP atau keduanya dapat meningkatkan hasil
(Yoshida 1981; Khush 1999; Wu et al. 2008). Menurut Yoshida (1981) syarat secara fisiologi untuk hasil padi yang tinggi didasarkan terhadap fotosintesis
tanaman, unsur hara, dan komponen hasil. Hal ini berkaitan dengan karakter
susunan daun untuk membentuk suatu kanopi ideal sehingga indeks luas daun
(ILD) dapat mencapai fotosintesis maksimum; unsur hara esensial harus diberikan
untuk memenuhi persyaratan pertumbuhan terutama hara N; komponen hasil
harus memenuhi syarat target hasil.
Untuk meningkatkan hasil padi varietas unggul penting sekali diketahui
dasar proses fisiologi yang menentukan pertumbuhan dan hasil. Secara fisiologi
asimilasi unsur hara yang lebih tinggi terutama N dan asimilasi C, alokasi
cadangan penyimpanan lebih banyak untuk biji, dan meningkatkan asimilasi C
bersih selama pengisian biji melalui peningkatan laju fotosintesis (Nanda 1999).
Hal tersebut memerlukan lingkungan yang sesuai dengan teknologi budidaya
yang tepat antara lain pengaturan jarak tanam dan pemupukan N. Menurut
Yoshida (1981) jumlah gabah per unit luas lahan sangat ditentukan oleh karakter
pertumbuhan anakan dan praktek budidaya khususnya jarak tanam (kepadatan
populasi) dan aplikasi N. Pengaturan jarak tanam ditujukan untuk memperbaiki
struktur kanopi dan mempertinggi kapasitas fotosintesis suatu populasi tanaman.
Pengelolaan hara N terutama dosis dan waktu pemberian bertujuan agar
pemupukan sesuai dengan kebutuhan tanaman, sehingga dapat memenuhi
kebutuhan karbohidrat untuk setiap fase pertumbuhan dan selama pengisian biji.
Kajian tentang hubungan karakter morfologi dan fisiologi padi varietas
unggul dalam sistem pertumbuhan dan produksi penting dilakukan. Selain itu
upaya untuk mengoptimalkan ekspresi potensi hasil berdasarkan karakter
morfologi dan fisiologi dengan teknologi budidaya yang tepat sangat diperlukan.
Dengan demikian dapat diketahui peranan karakter morfologi dan fisiologi dalam
menentukan potensi hasil padi varietas unggul, dan akan menjadi dasar untuk
perbaikan hasil melalui perbaikan teknologi budidaya maupun untuk
pembentukan varietas unggul baru.
Rumusan Masalah
Varietas unggul padi memiliki potensi hasil yang lebih tinggi yang
dicirikan oleh karakter morfologi dan fisiologi yang lebih baik. Ukuran sink yang
besar dan kemampuan menghasilkan source yang memadai merupakan
keunggulan padi varietas unggul. Namun dalam pengembangannya terdapat
beberapa kelemahan antara lain : tidak dapat terekspresikan keunggulannya sesuai
karakter tanamannya (karakter morfologi dan fisiologi) sehingga tidak tercapai
potensi hasil, dan rendahnya persentase gabah isi pada padi hibrida dan padi tipe
menggunakan fotosintat, dan terjadi kompetisi penggunaan asimilat pada tahap
bunting (sekitar setengah dari fase reproduktif).
Upaya mengoptimalkan hasil padi varietas unggul yang sesuai karakter
morfologi dan fisiologi memerlukan teknologi budidaya yang sesuai, sehingga
tanaman mampu mengekspresikan potensi genetik secara maksimal. Kapasitas
sink dipengaruhi oleh fotosintesis yang menyediakan asimilat untuk diferensiasi dan pertumbuhannya. Dengan demikian meningkatkan kapasitas fotosintesis dari
populasi tanaman dapat meningkatkan suplai asimilat. Hal ini dapat dilakukan
dengan memelihara tingkat N daun untuk aktivitas fotosintesis tinggi,
mengoptimalkan kanopi daun untuk memanfaatkan intensitas radiasi, dan
mengurangi kompetisi antar tanaman dan dalam tanaman. Upaya teknologi
budidaya yang dapat dilakukan adalah dengan melakukan pengaturan jarak tanam
(populasi) dan pengelolaan hara N.
Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk :
1. Mempelajari karakter morfologi dan agronomi padi varietas unggul.
2. Mempelajari hubungan karakter fisiologi dengan komponen hasil dan hasil
padi varietas unggul.
3. Mempelajari pengaruh jarak tanam terhadap hasil padi varietas unggul.
4. Mempelajari pengaruh pengelolaan hara N terhadap hasil padi varietas
unggul.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian dapat memberikan informasi karakteristik morfologi dan
fisiologi yang berperan dalam menentukan hasil pada padi varietas unggul.
Informasi ini dapat digunakan sebagai dasar untuk peningkatan hasil melalui
perbaikan perakitan varietas padi unggul dan pengembangan teknologi budidaya
Gambar 1 Bagan alir penelitian.
Hipotesis
1. Terdapat perbedaan karakter morfologi dan agronomi padi varietas unggul.
2. Terdapat perbedaan hubungan karakter fisiologi dengan komponen hasil dan
hasil padi varietas unggul.
3. Terdapat pengaruh jarak tanam terhadap hasil padi varietas unggul.
4. Terdapat pengaruh pengelolaan hara N terhadap hasil padi varietas unggul. Koleksi padi varietas unggul lokal, varietas unggul baru, padi tipe
baru, dan padi hibrida potensi hasil tinggi
Percobaan 1
Karakter morfologi dan agronomi padi varietas unggul
Percobaan 3
Pengaruh jarak tanam terhadap hasil padi varietas unggul
Diperoleh informasi karakter morfologi dan fisiologi hubungannya dengan hasil dan teknologi budidaya spesifik yang dapat
meningkatkan hasil padi varietas unggul
Percobaan 4
Pengaruh pengelolaan hara nitrogen terhadap hasil padi varietas unggul Percobaan 2
Ruang Lingkup Penelitian
Serangkaian penelitian dilakukan untuk mendapatkan informasi sesuai
tujuan dan mengetahui kebenaran hipotesis. Tahapan penelitian meliputi : (1)
karakteristik morfologi dan agronomi padi varietas unggul, (2) hubungan karakter
fisiologi dengan komponen hasil dan hasil padi varietas unggul, (3) upaya
meningkatkan hasil padi varietas unggul melalui pengaturan jarak tanam, dan (4)
upaya meningkatkan hasil padi varietas unggul melalui pengelolaan hara N.
TINJAUAN PUSTAKA
Perkembangan Varietas Unggul Padi Sawah
Penggunaan padi varietas unggul berpengaruh terhadap produktivitas padi
sawah. Varietas padi dengan potensi hasil tinggi terus dikembangkan untuk
meningkatkan rata-rata hasil di tingkat petani. Untuk meningkatkan potensi hasil
padi di daerah tropika diperlukan peningkatan indeks panen dan total biomas atau
responsivitas terhadap pemupukan (Khush 1999). Peningkatan potensi hasil padi
sawah telah mengalami 2 tahapan, pertama pengembangan dari varietas
semi-dwarf yang menghasilkan IR8 oleh IRRI pada tahun 1966 (Peng et al. 2008). Varietas padi ini mempunyai produktivitas dari 4 sampai 8 ton/ha pada daerah
tropika. Khush (1999) menyatakan IR8 memiliki sifat yang diinginkan seperti
pembentukan anakan banyak, daun tegak dan hijau gelap, dan batang kuat.
Kedua, dihasilkan dari pengembangan padi hibrida pada tahun 1976 di China.
Menurut Peng et al. (1999) bahwa padi hibrida indica/indica meningkatkan potensi hasil 9% dibandingkan inbrida terbaik.
Pengembangan potensi hasil varietas inbrida indica semi-dwarf mengalami
stagnasi sejak pelepasan IR8. Perbaikan potensi hasil terus dilakukan melalui
persilangan padi japonica/indica sehingga menghasilkan padi varietas tipe-Tongil
yang dikembangkan di Korea pada tahun 1971, yang menunjukkan peningkatan
hasil 30% dibandingkan dengan varietas japonica (Peng et al. 2008). Varietas Tongil memiliki karakteristik sifat daun sedang sampai panjang dan tegak,
pelepah daun tebal, tanaman pendek tetapi malai panjang, bentuk tanaman
terbuka, dan tahan rebah. IR72 yang dilepas pada tahun 1980 menghasilkan
biomasa sekitar 20 ton/ha dan indeks panen 0.5 dan menghasilkan 10 ton/ha
gabah pada pengelolaan yang tepat. Upaya terobosan dilakukan untuk
membentuk arsitektur tanaman yang memungkinkan peningkatan potensi hasil.
Padi yang dihasilkan dikenal dengan padi tipe baru (PTB), dan IRRI
mengembangkannya pada tahun 1989 dan pada tahun 2000 hasilnya telah
didistribusikan ke berbagai negara untuk dikembangkan lebih lanjut.
Program pembentukan varietas unggul padi sawah sampai dengan tahun
1970-an lebih ditekankan pada perbaikan varietas lokal, terutama untuk
dua sampai tiga kali (Susanto et al. 2003). Pengembangan varietas banyak diarahkan untuk meningkatkan daya adaptasi dan toleransi terhadap cekaman
biotik maupun abiotik pada agroekosistem yang dihadapi, sehingga mampu
menciptakan stabilitas hasil tanaman yang baik.
Varietas unggul yang paling populer kemudian adalah IR64 diintroduksi
dari IRRI dan dilepas sebagai varietas unggul di Indonesia pada tahun 1986.
Varietas tersebut sangat digemari oleh petani dan konsumen, terutama karena
rasa nasi yang enak, umur genjah, daya adaptasi luas, dan produktivitasnya
tinggi. Karakteristik dari varietas “tipe varietas IR64” menurut Daradjat et al. (2001) antara lain adalah umur genjah (100 - 125 HSS), postur tanaman pendek –
sedang (95 - 115 cm), bentuk tanaman tegak, posisi daun tegak, jumlah
anakanbanyak sedang (20 - 25 anakan/rumpun dengan anakan produktif 15 - 16
anakan/rumpun), panjang malai sedang, responsif terhadap pemupukan, tahan
rebah, daya hasil agak tinggi (5 - 6 ton/ha), tahan hama dan penyakit utama, mutu
giling baik, dan rasa nasi enak. Varietas IR64 memiliki daya adaptasi yang sangat
luas dapat dibudidayakan sebagai padi gogo maupun padi rawa. Varietas IR64 ini
banyak dijadikan sebagai tetua dalam program pemuliaan dan banyak varietas
unggul baru yang merupakan keturunan dari IR64 tersebut (Susanto et al. 2003), diantaranya adalah: Way Apo Buru, Widas, Ciherang, Tukad Unda, Code,
Angke, Konawe, Cigeulis, dan Cibogo. Potensi hasil varietas-varietas tersebut
tidak berbeda dengan IR64 yang dilepas lebih dahulu. Bersama Ciherang, IR64
kini masih mendominasi areal pertanaman padi, sehingga laju pertumbuhan
produktivitas padi nasional tidak mengalami peningkatan yang nyata dari tahun
ke tahun.
Upaya peningkatan produktivitas padi dengan pengembangan varietas padi
hibrida dan padi tipe baru telah dilakukan. Di Indonesia penelitian padi hibrida
telah dilakukan sejak tahun 1983 dan pada tahun 2001 dilepas varietas pertama
Intani 1 dan 2 dari PT BISI, sedangkan dari institusi pemerintah pertama kali
dilepas varietas Maro dan Rokan pada tahun 2002 (Badan Litbang 2007b; Satoto
dan Suprihatno 2008). Pembentukan PTB di Indonesia dimulai sejak tahun 1995
dengan mengintroduksi beberapa galur PTB IRRI generasi pertama, pada tahun
Padi Tipe Baru
Pada tahun 1989, Lembaga Internasional Penelitian Padi atau
International Rice Research Institute (IRRI) telah merancang dan merakit padi dengan arsitektur baru yang kemudian dikenal dengan new plant type of rice
(NPT) atau padi tipe baru (PTB). Ini diilhami oleh Donald pada tahun 1968 melalui pendekatan pemuliaan idiotipe (Yang et al. 2007). Sasaran pengembangan PTB adalah potensi hasil 20 – 25% lebih tinggi dibanding varietas padi semidwarf mutakhir pada lingkungan tropik. Menurut Peng et al. (1994) dan Khush (1999), untuk mencapai sasaran maka suatu tipe tanaman baru memiliki sifat anakan sedikit, semua anakan produktif, malai lebat (200 − 250 gabah/malai) dan bernas, tinggi tanaman sedang (90 − 100 cm), batang kokoh, daun tegak, tebal dan berwarna hijau tua, perakaran lebat dan dalam, umur sedang (110 − 130 hari), serta tahan terhadap hama dan penyakit utama dan kualitas biji dapat diterima. Sifat-sifat tersebut untuk meningkatkan total biomas sekitar 23 ton dan indeks panen sampai 0.55 sehingga suatu tanaman yang dapat menghasilkan hasil biji sekitar 12.5 ton (Khush 1999). Namun, PTB generasi pertama tersebut memberikan hasil yang tidak sesuai dengan sasaran karena produksi biomas rendah dan kurangnya pengisian biji. Peng et al. (2008) menyatakan untuk meningkatkan potensi hasil maka PTB generasi kedua memiliki sifat-sifat: 330 malai per m2, 150 gabah/malai, pengisian biji 80%, bobot biji 25 mg, total biomas 22 ton/ha, dan indeks panen 50%.
Pembentukan PTB di Indonesia dimulai sejak tahun 1995 dengan mengintroduksi beberapa galur PTB IRRI generasi pertama. Penelitian diintensifkan pada tahun 2001 dengan mengintroduksi lebih banyak galur elit PTB IRRI I dan generasi kedua (Abdullah et al. 2008b) dan telah dihasilkan varietas dan sejumlah galur PTB dalam beberapa generasi. Melalui program perakitan
Padi Hibrida
Arah pemuliaan padi hibrida adalah untuk mendapatkan kombinasi hibrida
yang berdaya hasil tinggi dan untuk memperoleh hibrida yang memiliki sifat
ketahanan terhadap cekaman lingkungan biotik dan abiotik, adaptif terhadap
kondisi lingkungan tumbuh, serta memiliki mutu beras yang baik. Padi hibrida
merupakan generasi pertama (F1) dari hasil persilangan antara dua tetua yang
secara genetik berbeda dan dikembangkan dengan memanfaatkan terjadinya
heterosis pada F1 (Virmani et al. 1997). Fenomena heterosis merupakan
fenomena aksi gen yaitu gejala pertumbuhan dan kapasitas produksi yang lebih
tinggi dibandingkan kedua tetuanya. Fenomena heterosis tersebut menyebabkan
tanaman F1 lebih vigor, tumbuh lebih cepat, anakan lebih banyak, dan malai lebih
lebat, sehingga mampu berproduksi lebih tinggi dibanding varietas unggul biasa
(inbrida). Namun keunggulan tersebut tidak diperoleh pada populasi generasi
kedua (F2) dan berikutnya.
Pengembangan varietas hibrida perlu memperhatikan nilai heterosis yang
diperoleh dari suatu hibrida. Menurut Nanda and Virmani (1999) tingkat
heterosis hibrida padi indica berkisar antara 15 - 20%. Padi hibrida akan memiliki
sifat unggul apabila kedua tetuanya membawa sifat atau jika salah satu tetuanya
membawa karakter yang diinginkan dan dikendalikan oleh gen dominan (Virmani
et al. 1997). Tanaman padi secara alami memiliki kontruksi gen-gen homozigos yang telah melakukan adaptasi, bahwa tanaman homozigos produktivitasnya
cukup tinggi, dan kontruksi heterozigos kurang dapat memacu timbulnya gejala
heterosis yang terlalu tinggi. Hal ini berarti bahwa padi hibrida hasilnya tidak
lebih banyak secara menyolok dibandingkan hasil padi non-hibrida.
Pada tanaman padi, karena bunganya sempurna maka organ jantan pada
bunga tetua betina harus dibuat mandul dengan memasukkan gen cms
(cytoplasmic-genetic male sterility) sehingga memudahkan untuk menghasilkan
benih F1 hibrida (Nanda and Virmani 1999). Penggunaan gen cms ini
mengharuskan perakitan varietas padi hibrida menggunakan metode tiga galur.
Yaitu galur mandul jantan (GMJ) atau CMS (galur A), galur pelestari atau
Keunggulan padi hibrida adalah hasil lebih tinggi dibanding padi unggul
inbrida dan vigor lebih baik sehingga lebih kompetitif terhadap gulma. Sasaran
utama program perakitan padi hibrida adalah merakit varietas padi hibrida yang
adaptif terhadap kondisi lingkungan tumbuh di Indonesia dengan nilai heterosis
daya hasil 20 - 25% dibandingkan dengan varietas unggul inbrida (Satoto dan
Suprihatno 2008). Potensi hasil yang tinggi dicapai melalui keunggulan aspek
fisiologis dan morfologis tanaman. Indonesia telah melepaskan beberapa varietas
padi hibrida sebagai varietas unggul nasional yang telah dirakit oleh Balai Besar
Penelitian Padi dan perusahaan benih swasta. Potensi hasil padi hibrida berkisar
dari 4.5 ton GKG/ha sampai dengan 15 ton/ha GKG pada varietas Miki1 dan
SL-11-SHS (Anonim 2009; Satoto dan Suprihatno 2008). Menurut Susanto et al. (2003) padi hibrida yang dihasilkan banyak memiliki latar belakang genetik
galur-galur yang berasal dari IRRI.
Cina yang merupakan pelopor padi hibrida pada tahun 1998 telah memulai
program pemuliaan padi hibrida super (Peng et al. 2008). Yuan (2001), dalam program ini melakukan kombinasi pendekatan ideotipe dengan menggunakan
heterosis intersubspesies. Selanjutnya dinyatakan hasil gabah 100 kg/ha/hari
sebagai sasaran perakitan padi super berdaya hasil tinggi dalam program
pemuliaan padi hibrida super. Tahun 1999 - 2005 secara komersil telah dilepas
34 varietas padi hibrida super dan telah banyak ditanam di Cina, seperti varietas
Xieyou9308 dengan hasil 12.23 ton/ha dan varietas Liangyoupeijiu dengan hasil
12.11 ton/ha. Salah satu masalah pengembangan padi hibrida adalah tingkat
ekspresi heterosis yang tidak stabil. Hal ini ditunjukkan dengan tingkat
kehampaan gabah yang masih tinggi dan kerentanan terhadap hama penyakit
utama.
Karakter Morfologi dan Agronomi Padi Varietas Unggul
Morfologi suatu tanaman menggambarkan produktivitasnya. Berdasarkan
hubungan morfologi dan produktivitas tanaman, maka model arsitektur tanaman
digunakan untuk menciptakan suatu tanaman yang ideal. Karakter morfologi
menyangkut bentuk dan struktur tanaman yang merupakan dasar dalam klasifikasi
lingkungan. Padi varietas unggul dengan potensi hasil tinggi memiliki kekhasan
karakter morfologi.
Program perakitan padi varietas unggul banyak menggunakan pendekatan
atau konsep idiotipe tanaman untuk mencapai sasaran potensi hasil tinggi.
Karakter morfologi yang banyak digunakan untuk perakitan varietas padi unggul
dengan kemampuan menghasilkan tinggi adalah batang pendek, daun tegak, dan
jumlah anakan banyak (Yoshida 1981), sedangkan karakter agronomi adalah
tinggi tanaman, kerebahan, umur tanaman, hasil, dan komponen hasil. Menurut
Makarim et al. (2009) pandangan morfologi dan fisiologi untuk mendukung penanaman padi hasil tinggi masa depan, diperlukan perbaikan internal tanaman
antara lain perbaikan bentuk dan kualitas tajuk, peningkatan pemanfaatan radiasi
surya, perbaikan sifat partisi, penguatan batang tanaman, perbaikan aktivitas
perakaran, dan perbaikan ukuran sink. Pada perakitan varietas padi hibrida sistem perakaran, jumlah anakan, jumlah gabah per malai, dan bobot 1000 butir
merupakan karakter sebagai dasar peningkatan hasil (Badan Litbang 2007b).
Perakitan karakter morfologi varietas padi hibrida super dan PTB menggunakan
karakter sifat kanopi daun tegak tinggi, posisi malai lebih rendah, dan malai berat,
tinggi tanaman, posisi tiga daun bagian atas (Yuan 2001; Khush 1999).
Tinggi Tanaman dan Ketahanan terhadap Kerebahan
Hubungan antara tinggi tanaman dengan hasil telah banyak diteliti.
Ternyata varietas berumur pendek tidak selalu berbatang pendek. Varietas
berumur panjang tidak selalu disertai oleh tingginya hasil gabah, sebab hasil
gabah lebih terkait dengan agihan bahan kering atau efisiensi fotosintesis
(Manurung dan Ismunadji 1988). Pemuliaan untuk potensi hasil melalui
pengembangan varietas semi-dwarf telah dilakukan di Cina pada tahun 1950 dan
oleh IRRI pada tahun 1960 menggunakan gen sd-1 dari Ai-zi-zhan (Huang 2001;
Peng et al. 2008). Pemulia tanaman di IRRI membuat persilangan untuk
memasukkan gen dwarf dari varietas Taiwan seperti Dee-geo-woo-gen dan
Taichung Native 1, padi IR8 merupakan varietas padi modern semi-dwarf pertama
yang meningkatkan potensi hasil padi sawah dari 6 ton/ha menjadi 10 ton/ha di
merupakan penciri padi varietas unggul modern, hal ini berkaitan dengan
ketahanan terhadap rebah dan efisiensi partisi biomassa antara gabah dan jerami,
yaitu memiliki indeks panen yang tinggi (Peng et al. 1994).
Tanaman yang tinggi memiliki kelemahan tidak tahan rebah dan indeks
panen yang rendah. Tanaman yang tinggi dengan batang yang lemah akan mudah
rebah, ini menyebabkan pembuluh xylem dan floem menjadi rusak sehingga
menghambat pengangkutan hara dan fotosintat. Tingginya hasil pada padi
varietas unggul terutama disebabkan oleh ketahanan terhadap kerebahan (Yoshida
1981). Strategi untuk pendekatan tipe baru tanaman ideal (ideotipe) yang
memakai heterosis intersubspesifik dalam menghasilkan padi varietas hibrida
super dicerminkan dengan ciri secara morfologi untuk tinggi tanaman paling
sedikit 100 cm (Yuan 2001). Pada PTB tinggi tanaman 90 – 100 cm adalah ideal
untuk hasil maksimum, dimana peningkatan produksi biomas dapat dicapai pada
saat radiasi surya tinggi dan suplai N yang cukup (Khush 1999).
Anakan
Jumlah anakan merupakan salah satu sifat utama penting pada varietas
unggul, sistem anakan menjadi salah satu peubah potensi hasil. Menurut
Abdullah et al. (2008b) jumlah anakan per rumpun yang terlalu banyak akan mengakibatkan masa masak malai tidak serempak, sehingga menurunkan
produktivitas dan atau mutu beras. Selanjutnya dinyatakan jumlah anakan sedikit diharapkan malai masak serempak, jika gabah per malai banyak maka masa pemasakan akan lebih lama sehingga mutu beras menurun atau tingkat kehampaan tinggi karena ketidakmampuan source mengisi sink. Tanaman bertipe anakan banyak mampu mengkompensasi rumpun yang mati dan mencapai luas daun
dengan cepat (Yoshida 1981).
Padi inbrida dengan potensi hasil tinggi menghasilkan tipe tanaman
memiliki kapasitas anakan tinggi, jumlah anakan tidak produktif besar dan
mempunyai luas daun berlebihan yang menyebabkan saling menaungi dan
disebabkan oleh cepatnya pertumbuhan dan indeks luas daun (ILD) melewati
optimum, sebaliknya berhubungan erat dengan kapasitas anakan tinggi.
Jumlah anakan yang lebih banyak merupakan keunggulan karakter
morfologi padi hibrida sehingga memiliki area fotosintesis yang lebih luas (Badan
litbang 2007a), sedangkan tipe tanaman untuk padi hibrida super berdaya hasil
tinggi adalah jumlah anakannya sedang (Yuan 2001). Menurut Khush (1999) padi
varietas modern menghasilkan 20 - 25 anakan pada lingkungan pertumbuhan yang
baik dari anakan tersebut hanya 14 - 15 menghasilkan malai dan sisanya menjadi
anakan tidak produktif. Anakan tidak produktif akan bersaing dengan anakan
produktif untuk menggunakan cahaya dan unsur hara terutama N.
Jumlah anakan PTB generasi pertama yang sedikit merupakan salah satu penyebab rendahnya hasil. Menurut Peng et al. (2008) kurangnya jumlah anakan menyebabkan rendahnya produksi biomas sehingga pengisian biji kurang. Selanjutnya dinyatakan pada pemuliaan PTB generasi kedua kapasitas anakan ditingkatkan untuk meningkatkan produksi biomas dan untuk memperbaiki anakan terhadap pengaruh kerusakan dari hama atau lainnya selama tahap vegetatif. Khush (1999) menyatakan jumlah anakan untuk PTB adalah sedikit yaitu 6 – 10, sedangkan yang sesuai untuk kondisi di Indonesia jumlah anakan sedang tetapi semua produktif (12 - 18 batang) (Abdullah et al. 2008b).
Daun dan Kanopi
Karakter kanopi dan daun meliputi sudut daun, ketebalan daun, warna
daun, dan ILD. Sifat daun untuk padi varietas unggul adalah daun tumbuhnya
tegak, tebal, kecil, pendek dan ini merupakan konsep tipe tanaman untuk
pemuliaan varietas berdaya hasil tinggi (Yoshida 1981). Daun tegak
memungkinkan penetrasi dan distribusi cahaya lebih besar sampai ke bagian
bawah dan merata, sehingga meningkatkan fotosintesis tanaman. Fotosintesis
tanaman dari kanopi daun tegak sekitar 20% lebih tinggi dibandingkan kanopi
daun terkulai pada kondisi ILD tinggi. Ishii (1995) menyatakan bahwa varietas
padi berdaya hasil tinggi mempunyai kanopi fotosintesis lebih besar, kanopi
fotosintesis ditentukan oleh tiga faktor yaitu kapasitas fotosintesis per unit luas
Varietas lokal terutama yang tergolong dalam padi jenis indica memiliki
daun yang panjang dan horisontal, sehingga memiliki kanopi daun yang terkulai.
Daun horisontal dan terkulai akan mengurangi penetrasi cahaya, meningkatkan
kelembaban di bawah kanopi daun, dan mengurangi pergerakan udara (Yoshida
1981; Khush 1999). Hal ini akan menurunkan efisiensi fotosintesis dan
menguntungkan untuk pertumbuhan hama dan penyakit (Peng et al. 1994).
Yoshida (1981) juga menyatakan fotosintesis pada daun terkulai lebih rendah
dibandingkan kanopi daun tegak pada saat intensitas cahaya tinggi.
Karakteristik daun untuk PTB adalah tegak, tebal dan berwarna hijau tua
(Khush 1999). Daun hijau dan tebal akan lebih lambat mengalami senesen,
sedangkan daun tegak lebih efisien dalam menggunakan cahaya sehingga aktivitas
fotosintesis tinggi. Menurut Abdullah (2008b) PTB harus mempunyai daun yang
tegak, tebal, sempit hingga sedang, berbentuk V, dan berwarna hijau tua.
Karakter ini diperlukan untuk meningkatkan produksi biomas pada PTB.
Varietas hibrida memiliki arsitektur daun yang memungkinkan penetrasi
cahaya tinggi. Varietas hibrida umumnya memiliki daun yang tegak sehingga
ILD-nya tinggi dan mampu menangkap cahaya yang lebih efisien, dan
fotosintesis akan lebih besar ketika daun terbuka untuk cahaya pada kedua sisinya.
Dengan demikian, tanaman akan memiliki sistem fotosintesis yang efisien dan
mampu memproduksi biomassa yang tinggi (Laza et al. 2001). Pada perakitan varietas padi hibrida super untuk mencapai suatu source besar dari asimilat esensial untuk hasil super tinggi maka karakter daun terletak pada 3 daun bagian
atas yaitu panjang, tegak, menyempit membentuk V, dan tebal (Yuan 2001).
Umur Tanaman
Tanaman padi biasanya memerlukan 3 – 6 bulan dari perkecambahan
sampai panen tergantung pada varietas dan lingkungan tumbuhnya. Menurut
Yoshida (1981) fase pertumbuhan vegetatif merupakan fase yang menyebabkan
terjadinya perbedaan umur panen, sebab lama fase reproduktif dan pemasakan
tidak dipengaruhi oleh varietas maupun lingkungan.
Umur pertumbuhan tanaman padi optimum untuk hasil maksimum di
di Asia baik beradaptasi pada musim panas dengan umur tanaman berkisar 160 –
200 hari. Padi unggul lokal di Indonesia seperti varietas Rojolele dan Pandan
Wangi memiliki umur panen panjang yaitu sekitar 155 hari. Varietas unggul baru
mempunyai umur panen yang lebih pendek atau genjah yaitu 105 - 125 hari.
Menurut Yoshida (1981) varietas dengan umur pertumbuhan terlalu pendek
mungkin tidak menghasilkan hasil tinggi oleh karena dibatasi pertumbuhan
vegetatif, dan varietas yang durasi pertumbuhan panjang tidak akan menghasilkan
tinggi oleh karena pertumbuhan vegetatif yang berlebihan.
Periode pertumbuhan padi dapat menjadi penentu hasil tinggi. Pada
program perakitan padi hibrida super di Cina, untuk mencapai tujuan hasil super
tinggi digunakan kriteria hasil harian per luas. Menurut Yuan (2001) hasil biji
berhubungan erat dengan lamanya pertumbuhan dan hasil absolut varietas
berumur panjang lebih tinggi dibandingkan berumur pendek. Varietas padi
hibrida super Xieyou9308 memiliki umur panen 150 hari dengan hasil 12.23
ton/ha, sedangkan Liangyoupeijiu dengan umur panen 135 hari hasil rata-rata
yang dicapai adalah 12.11 ton/ha (Peng et al. 2008).
Menurut Khush (1999) lama pertumbuhan PTB berkisar 100 - 130 hari,
sedangkan di Indonesia PTB dengan potensi hasil tinggi harus mempunyai sifat
umur genjah yaitu 110 – 120 hari (Abdullah 2008b). Varietas PTB yang telah
dihasilkan antara lain Fatmawati memiliki umur 105 – 115 hari dan semi PTB
Cimelati berumur 118 - 125 hari (Anonim 2009).
Varietas hibrida memiliki umur panen yang pendek yaitu sekitar 100 - 105
hari, dari pindah tanam hingga panen, atau sekitar 120 hari dari semai sampai
panen. Hasil varietas yang umurnya lebih panjang masih dapat meningkat secara
linear sampai umur 135 hari. Umur pendek mempunyai keuntungan
membutuhkan air yang lebih sedikit, lebih cepat terhindar dari serangan hama dan
penyakit, serta memungkinkan penanaman dua kali atau pergiliran dengan
tanaman lain (Peng et al. 1994).
Malai
Hanada (1993) membagi varietas padi berdasarkan jumlah malai dan
padi modern berdaya hasil tinggi mempunyai jumlah malai lebih banyak
dibandingkan varietas padi tradisional (Khush 1999). Karakteristik varietas
malai berat memiliki sink besar, source cukup, dan translokasi bahan kering ke malai dengan kecepatan fotosintesis, translokasi, dan akumulasi asimilat dari
bahan kering ke malai setelah pembungaan tinggi ( Jun et al. 2003).
Untuk mencapai sasaran potensi hasil tinggi pada PTB diperlukan karakter
jumlah malai 330 per m2 dan 150 gabah per malai, (Peng dan Khush 2003: Peng
et al. 2008). Menurut Abdullah et al. (2008b) varietas PTB yang diharapkan mempunyai potensi hasil 9 - 13 ton/ha harus mempunyai sifat jumlah anakan
produktif 12 – 18, jumlah gabah per malai 150 - 250 butir, persentase gabah
bernas 85 - 95%, dan bobot 1000 gabah bernas 25 - 26 gram.
Model tipe malai yang berat pada padi hibrida menjadi salah satu ukuran
utama untuk pemuliaan padi hibrida super di Cina (Yuan 1998). Karakteristik
tipe tanaman ideal untuk varietas dengan malai berat adalah jumlah malai efektif
per rumpun tanaman adalah 12 – 15; jumlah gabah 180 – 240; tingkat pengisian
biji di atas 85%; bobot 1000 biji 28 – 30 g; bobot gabah per malai lebih dari 4.8 g
(Jun et al. 2006). Keunggulan potensi hasil padi hibrida karena memiliki jumlah anakan banyak dan jumlah gabah per malai lebih banyak, sedangkan untuk padi
hibrida super berdaya hasil tinggi 15 ton/ha memiliki karakter malai berat yaitu
berat biji per malai 5 g dan jumlah malai 270 – 300 per m2 (Yuan 2001; Yuan et al. 2003).
Hasil dan Potensi Hasil
Meningkatnya potensi hasil padi dihubungkan dengan meningkatnya
nisbah gabah terhadap jeraminya, karena hal ini mencerminkan agihan bahan
kering yang efisien (Yoshida 1981). Hasil adalah fungsi dari total bahan kering
atau biomas dan indeks panen, sehingga peningkatan potensi hasil padi di daerah
tropika harus diikuti dengan peningkatan produksi biomas total atau indeks panen
(Khush 1999). Peningkatkan biomas sekitar 23 ton dan indeks panen 0.55 akan
menghasilkan hasil biji sekitar 12.5 ton atau peningkatan 25% di atas hasil
varietas unggul modern. Selanjutnya Khush (1999) menyatakan indeks panen
atau melalui peningkatan ukuran sink, sedangkan biomasa dapat ditingkatkan melalui manipulasi genetik dan praktek budidaya yang lebih baik.
Potensi hasil digambarkan sebagai hasil dari suatu varietas yang
beradaptasi pada lingkungan yang sesuai dan tidak terkendala cekaman biotik dan
abiotik (Peng et al. 2008). Potensi hasil padi mempunyai empat komponen yaitu bobot 1000 biji, jumlah malai per rumpun, jumlah gabah per malai, dan rasio gabah berisi (Ishimaru et al. 2005). Jumlah biji total, seperti dihitung melalui jumlah gabah per malai dan jumlah malai per tanaman digunakan sebagai suatu indeks ukuran sink.
Pada pemuliaan PTB perbaikan potensi hasil telah dicapai pada galur PTB generasi kedua, peningkatan potensi hasil dilakukan dengan peningkatan jumlah malai per m-2 dan persentase pengisian biji diperbaiki melalui introduksi gen elite tetua indica. Pencapaian peningkatan potensi hasil pada galur PTB generasi kedua harus memiliki sifat-sifat : jumlah malai 330 per m2, jumlah gabah per malai 150, pengisian biji 80%, bobot biji 25 mg, biomasa total bagian atas 22 ton/ha, dan indeks panen 50% (Peng dan Kush 2003).
Padi hibrida memiliki keunggulan hasil sekitar 15% di atas varietas inbrida terbaik. Keunggulan hasil pada padi hibrida ini disebabkan oleh laju pertumbuhan yang lebih tinggi selama awal stadia vegetatif karena cepatnya pertumbuhan luas daun. Padi hibrida mempunyai bentuk sink lebih efisien sehubungan dengan tingkat akumulasi bahan kering pada tahap pembungaan dibanding padi inbrida (Yang et al. 2007).
Karakter Fisiologi dan Hubungannya dengan Hasil
Beberapa penelitian menggunakan karakter fisiologis untuk mengetahui
hubungannya dengan potensi hasil pada padi varietas unggul. Katsura et al. (2007); Yang et al. (2007); Zhang et al. (2009) menggunakan karakter fisiologi durasi luas daun, indeks luas daun (ILD), akumulasi biomas, laju pertumbuhan
tanaman (LPT), dan kandungan karbohidrat. Fu et al. (2008) menggunakan karakter fotosintesis seperti laju fotosintesis. konduktansi mesofil, kandungan
Perakitan padi hibrida menggunakan standar heterosis untuk hasil yang
tinggi adalah sifat pada peningkatan produksi bahan kering oleh meningkatnya
ILD dan LPT (Nanda dan Virmani 1999). Keunggulan secara fisiologis padi
hibrida ialah memiliki area fotosintesis lebih luas, intensitas respirasi lebih
rendah serta translokasi asimilat lebih tinggi sehingga potensi hasilnya lebih tinggi
dibandingkan padi inbrida (Badan Litbang 2007b). Sink dan source yang lebih besar adalah prasyarat untuk padi hibrida super (Yuan 2001).
Karakter Fotosintesis
Produksi tanaman tergantung pada ukuran dan efisiensi sistem fotosintesis.
Menurut Yoshida (1981) karakter fotosintesis yang dihubungkan dengan
komponen hasil merupakan persyaratan untuk potensi hasil tinggi. Akita (1995)
menyatakan bahwa varietas padi berdaya hasil tinggi mempunyai kanopi
fotosintesis yang lebih besar yang dapat menyebabkan laju fotosintesis yang
tinggi menghasilkan produksi biomassa yang tinggi. Selanjutnya menurut Ishii
(1995) kanopi fotosintesis ditentukan oleh tiga faktor yaitu kapasitas fotosintesis
per luas daun, ILD, dan efisiensi penyerapan cahaya. Varietas padi berdaya hasil
tinggi mempunyai sistem asimilasi yang baik dengan terdapatnya tiga karakter
daun tebal berukuran kecil, posisi tegak, dan susunan daun terkumpul dalam
individu tanaman. Varietas lokal atau tradisional memiliki laju fotosintesis yang
rendah karena karakter morfologi daun terkulai, ILD rendah, kandungan N daun
rendah. Laju fotosintesis yang rendah menyebabkan produksi biomas rendah,
ukuran sink dan source rendah, sehingga padi lokal memiliki potensi hasil yang rendah.
Kapasitas sink merupakan produk dari jumlah gabah per unit area (ukuran
sink) dan ukuran gabah tunggal, yang menunjukkan kapasitas potensial dari tempat yang menerima asimilat selama fase pengisian biji. Ishii (1995)
menyatakan kapasitas sink dipengaruhi oleh fotosintesis yang menyediakan asimilat untuk diferensiasi dan pertumbuhannya. Fotosintesis pada tanaman padi
selama periode pengisian biji menyumbang 60 - 100% terhadap kandungan
senyawa karbon biji akhir. Sisanya disusun dari remobilisasi cadangan
(Yoshida 1981). Keterbatasan dan ketidakmampuan tanaman untuk translokasi
asimilat selama pengisian biji menyebabkan kegagalan dalam pengisian biji.
Untuk mencapai potensi hasil, maka aktivitas metabolik pengisian biji harus
bersamaan dengan aktivitas maksimum dari daun (source) dan daun dapat
memelihara fotosintesis dengan baik selama pengisian biji (Murchie et al. 2002) . Menurut Yoshida (1981) konstribusi cadangan karbohidrat non struktural
(KNS) sebelum pembungaan terhadap hasil biji akhir sekitar 30%. Pada padi
ukuran biji akhir berhubungan erat dengan jumlah sel endosperm yang dikontrol
oleh suplai substrat selama pembentukannya, jumlah akhir sel endosperm
ditentukan sekitar 10 hari setelah pembungaan (Horie 2001). Produksi
fotosintesis selama 10 hari awal pengisian biji biasanya tidak mencukupi untuk
mendukung kebutuhan karbohidrat untuk semua gabah dalam satu malai untuk
berkembang penuh, dan terlebih pada padi dengan kapasitas sink besar. Hal ini menunjukkan laju pertumbuhan tanaman lebih tinggi selama setengah dari akhir
periode reproduktif sehingga memungkinkan akumulasi karbohidrat non
struktural (KNS) lebih banyak yang akan berkonstribusi terhadap peningkatan
persentase pengisian biji.
Aktivitas sink gabah ditentukan sebelum berbunga oleh suplai karbohidrat untuk perkembangan sekam dan butir tepung sari (pollen grain). Horie et al. (2003) menyatakan dengan terbatasnya suplai karbohidrat untuk gabah selama
perkembangannya akan meningkatkan jumlah gabah cacat yang menjadi infertil
atau biji berisi setengah. Nitrogen tanaman yang berlebihan dan berkurangnya
kandungan karbohidrat sekitar meiosis menghasilkan perkembangan butir tepung
sari abnormal yang menyebabkan gabah steril. Ini mungkin salah satu penyebab
kurangnya pengisian biji pada galur padi tipe baru.
Padi hibrida dengan keunggulan hasil sekitar 15% dibanding inbrida
(Yuan 1998) mempunyai struktur kanopi ideal, batang besar, dan luas daun besar;
juga menyimpan sejumlah besar karbohidrat non struktural sebelum pembungaan
(Wang et al. 2002; Laza et al. 2001). Yang et al. (2007) melaporkan bahwa varietas hibrida mempunyai daun tegak dan vigor akar terpelihara dan tingkat
Produksi Bahan Kering/ Biomas
Hasil tanaman adalah proses akumulasi dan distribusi bahan kering. Total
hasil bahan kering terutama ditentukan oleh kanopi fotosintesis, dimana kanopi
setiap tipe varietas padi berbeda. Hasil penelitian menyatakan pentingnya
produksi bahan kering (biomas) setelah pembungaan untuk hasil tinggi (Murchie
et al. 2002), sedangkan penulis lain menyatakan pentingnya akumulasi biomassa sebelum pembungaan (Horie et al. 2003; Takai et al. 2006). Menurut Horie (2001) produksi biomassa selama setengah dari akhir periode reproduktif dari padi
nyata berpengaruh terhadap hasil akhir; terdapat hubungan yang nyata antara
LPT pada periode reproduktif lambat dan hasil biji pada padi. Wu et al. (2008) menyatakan akumulasi bahan kering dari fase pemanjangan sampai pembungaan
secara positif berkorelasi dengan akumulasi selama tahap pengisian biji dan secara
nyata berpengaruh terhadap hasil biji.
Hasil penelitian Yang et al. (2007) yang membandingkan hasil dan sifat komponen hasil antara tiga golongan padi yaitu indica inbrida, indica F1 hibrida
dan generasi kedua PTB menunjukkan bahwa hasil rata-rata padi hibrida lebih
tinggi 11 - 14% dibanding inbrida dan PTB pada musim kemarau. Hasil tinggi pada hibrida disebabkan oleh indeks panen dan biomas total pada tahap pemasakan lebih tinggi dibandingkan inbrida dan PTB. Padi hibrida mempunyai laju pertumbuhan yang lebih tinggi selama tahap awal vegetatif yang
menghasilkan penambahan luas daun cepat dan mempunyai bentuk sink lebih efisien sehubungan dengan tingkat akumulasi bahan kering pada tahap
pembungaan (Yang et al. 2007). Menurut Laza et al. (2001) padi hibrida dapat memelihara persentase pengisian biji secara relatif tinggi dari sejumlah besar
gabah yang terbentuk, meskipun persentase gabah isi masih rendah. PTB tidak
menunjukkan keunggulan hasil di atas hibrida dan indica inbrida karena PTB
tidak menunjukkan produksi biomassa yang lebih tinggi atau indeks panen
dibanding hibrida dan indica inbrida (Yang et al. 2007). Hal ini menunjukkan secara fisiologis padi hibrida memiliki potensi hasil lebih tinggi karena
Upaya Peningkatan Produktivitas Padi Varietas Unggul
Optimalisasi produktivitas padi merupakan salah satu upaya untuk
mencapai potensi hasil padi varietas unggul. Potensi hasil dibatasi oleh faktor
lingkungan dan sifat genetik tanaman dan tercapai bila semua faktor berada pada
kondisi optimal. Senjang hasil yang tinggi antara potensi hasil dan hasil aktual
banyak disebabkan oleh berbagai kendala selain faktor iklim, yaitu faktor
teknologi budidaya. Optimalisasi produktivitas dapat dicapai melalui penerapan
teknologi budidaya yang sesuai dengan karakter morfologi dan fisiologi tanaman
serta agroekologinya. Menurut Yoshida (1981) adanya pengetahuan fotosintesis
tanaman, unsur hara, dan komponen hasil menunjukkan berbagai persyaratan
secara fisiologi untuk hasil padi yang lebih tinggi.
Untuk meningkatkan produktivitas padi varietas unggul dapat dilakukan
melalui teknologi budidaya yang tepat seperti pengaturan jarak tanam dan
pengelolaan hara N. Jarak tanam dan aplikasi N adalah dua faktor utama yang
mempengaruhi pertumbuhan luas daun, sehingga tanaman mempunyai ILD
optimum yang memungkinkan fotosintesis maksimum. Jarak tanam menentukan
jumlah tanaman per unit luas lahan, aplikasi N dan jarak tanam mempengaruhi
rata-rata ukuran daun dan kemampuan pembentukan anakan (Yoshida 1981).
Jarak Tanam
Pengaturan jarak tanam pada dasarnya usaha untuk memberikan
kemungkinan bagi tanaman tumbuh dengan baik, tanpa banyak mengalami
persaingan dalam pengambilan air, unsur hara dan cahaya. Pengaturan jarak
tanam yang optimum bertujuan untuk meningkatkan hasil per satuan luas karena
berkaitan erat dengan kemampuan tanaman, terutama dalam pemanfaatan cahaya
matahari untuk aktivitas fotosintesis. Menurut William dan Joseph (1976)
pengaturan jarak tanam akan berpengaruh terhadap populasi tanaman, persaingan
antara tanaman dalam memanfaatkan cahaya, ruangan, air, dan unsur hara.
Selanjutnya dinyatakan bahwa penentuan jarak tanam ditentukan antara lain oleh
kemampuan tanaman membentuk anakan, kedudukan daun, dan umur panen.
Berdasarkan konsep tipe tanaman, kapasitas anakan merupakan salah satu
